基于ANSYS的角托架結(jié)構(gòu)靜力分析

金晗　張銘升　姜妍　劉羽　沈玉波

摘 要：文章通過(guò)對(duì)一個(gè)角托架進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力分析，探究了ANSYS在機(jī)械工程中的應(yīng)用，對(duì)相關(guān)行業(yè)更好地緩解和掌握具有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：角托架；ANSYS；靜力

引言

對(duì)一個(gè)角托架進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力分析。托架左上方的銷孔被焊接完全固定，其右下角的銷孔受到錐形的壓力荷載，角托架的材料為A36優(yōu)質(zhì)鋼。因?yàn)榻峭屑茉赯方向上的尺寸相對(duì)于其在X和Y方向上的尺寸來(lái)說(shuō)很小，并且壓力載荷僅作用在X、Y平面上，因此可以認(rèn)為這個(gè)分析為平面應(yīng)力狀態(tài)。角托架的材料參數(shù)為：彈性模型E=30MPa，泊松比ν=0.27。

ANSYS軟件有限元分析包括前處理、求解和后處理三個(gè)基本過(guò)程。ANSYS軟件包含多種有限元分析功能，從簡(jiǎn)單的線性靜態(tài)分析到復(fù)雜的非線性動(dòng)態(tài)分析以及熱分析、流固耦合分析、電磁分析、流體分析等。ANSYS具體應(yīng)用到每一個(gè)不同的工程領(lǐng)域，其分析方法與步驟有所差別。

一個(gè)典型的ANSYS分析過(guò)程分為以下三個(gè)步驟：（1）建立模型（2）加載求解（3）查看分析結(jié)果。

1 ANSYS建模

運(yùn)用ANSYS軟件建立鋼支架二維網(wǎng)格模型，如圖1所示。

2 ANSYS計(jì)算

經(jīng)加載計(jì)算得到角托架荷載作用下的變形圖，如圖2所示。

托架荷載變形圖變形圖，如圖3所示。

3 結(jié)果分析

由圖2和3可知：（1）角托架在荷載作用下最大變形為1.2mm，符合剛度較大線彈性結(jié)構(gòu)的變形范圍。（2）角托架節(jié)點(diǎn)最大等效應(yīng)力2753.33Pa，最小節(jié)點(diǎn)等效應(yīng)力5.15Pa，變化范圍較大。（3）從分布上看，最大應(yīng)力分布在左上角支架，即施加位移約束支架，最小應(yīng)力分布在邊緣位置。

參考文獻(xiàn)

[1]胡仁喜，康士廷.ANSYS13.0從入門到精通[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

[2]孫訓(xùn)方.材料力學(xué)[M].高等教育出版社，2009.